近年来,甲鱼养殖存在水质差、饲养效益低等问题。生物絮团技术被应用于解决水产养殖中无机氮过多和水体频繁换水问题,且添加益生菌也是帮助净化水质,减少病害菌,提高养殖体免疫力的常用手段。但在盲目添加碳源改善水质的同时,水体中杂菌大量生长,给水产养殖带来一定的风险。微生物是水体中重要组成单元,微生物群落结构的变化影响着生物絮团的功能。本研究旨在添加益生菌于生物絮团中,使其定植于水体,成为絮团主要菌群,达到为增强生物絮团净化水质能力,降低病害杂菌占比,提高养殖效益的目的。首先对酵母菌属、芽孢菌属、乳酸菌属共15种益生菌菌种进行无机氮转化利用能力测定,筛选得到能够对三种无机氮均有效转化利用的产朊假丝酵母。然后发现产朊假丝酵母对于氨氮和硝酸盐氮转化利用最适碳氮比为15,对于亚硝酸盐氮转化利用最适碳氮比为12.5,对于硝酸盐氮转化利用最适碳氮比为15,对于三种无机氮转化利用最适转速为150 rpm,即溶解氧为8.69 mg/L。最适条件下产朊假丝酵母均能同化三种无机氮,探究无机氮复配时产朊假丝酵母的吸收转化利用规律,发现产朊假丝酵母的利用无机氮的偏好为:氨氮＞亚硝酸盐≥硝酸盐氮。其次,用筛选出的产朊假丝酵母应用于甲鱼生物絮团养殖模式,发现产朊假丝酵母最适C/N比为15,这时水体中产朊假丝酵母最多。水中添加产朊假丝酵母不仅能有效降低水中氨氮和亚硝酸盐氮含量,将无机氮有效转化为菌体蛋白,还能改善水体菌群,减少水体中有害菌,如气单胞菌和肠杆菌数量,提高拟杆菌数量。通过对三态氮测定以及氮循环基因的q PCR结果来解释不同碳氮比下及产朊假丝酵母对甲鱼养殖水质无机氮转化影响规律,发现添加产朊假丝酵母能够促进水体微生物利用转化亚硝酸盐氮,但C/N=20和15时候添加产朊假丝酵母会导致硝酸盐氮参与的反硝化作用较低。同步用16S高通量技术探究该模式下的菌群结构,通过细菌群落分布分析发现各组优势菌为变形菌门,占比随着碳氮比升高而升高。通过三元相图分析发现碳氮比为10时,主要菌群趋向于放线菌,而提高碳氮比至15和20时,主要趋向于变形菌门。将环境中氮因子与菌群做冗余分析,发现影响因素最大的氮因子为总氮。接着进行FAPROTAX功能预测,发现低碳氮比水平能更好转化硝酸盐氮,产朊假丝酵母能够降低水体中细菌的动物寄生虫和共生体功能。研究发现提高碳氮比能够改善水质和降低甲鱼饲料系数,添加产朊假丝酵母菌液也有助于降低饲料系数。通过抑菌圈及生长抑制实验验证表明产朊假丝酵母活菌对嗜水气单胞菌的生长有抑制作用。然后,通过PMA-qPCR技术进行三种酵母固态发酵过程中的活菌数量探究,发现不同种属菌种对酵母活菌数影响不同。考虑到产朊假丝酵母对水质的明显改善作用,本研究选择产朊假丝酵母为主要发酵菌种,期望饲喂发酵饲料协同改善水质。PMA-q PCR测定表明对产朊假丝酵母活菌数提升最大的为乳酸菌种。接着探究不同单个乳酸菌及复配对产朊假丝酵母的活菌数量影响,确定植物乳杆菌和乳双歧杆菌能够提升产朊假丝酵母活菌数。最后,探究固态发酵饲料中添加微量金属离子、碳酸钙、蛋白酶对产朊假丝酵母活菌数量的影响,发现这些添加剂会导致产朊假丝酵母活菌数下降。考虑发酵产品质量和水产养殖应用,确定产朊假丝酵母发酵饲料菌种搭配组合为:产朊假丝酵母、植物乳杆菌、乳双歧杆菌、枯草芽孢杆菌、纳豆芽孢杆菌。接着以小肽为优化指标,进行发酵条件响应面优化,优化后工艺为:豆渣、豆粕及次粉配比为4:5:1,菌种搭配为以上组合,菌种接菌量为15%（V/W）,添加蛋白酶1.35%（W/W）,含水量为51.6%（V/W）,一步封包厌氧发酵,温度控制33.9℃,发酵7天。在此发酵工艺条件下,发酵豆渣豆粕饲料小肽含量从7.35%显著提高至36.54%。通过SDS-PAGE发现大部分大分子量蛋白被降解,基本转化为27 kDa以下小分子蛋白和小肽。为考虑替代鱼粉全价料的可行性,进行混料配比设计,探究最适添加配比。并考虑实际应用,对25%、50%的发酵饲料替代添加量下,进行不同量淀粉和粘合剂的搭配比例探究,结果表明生物饲料替代25%组别添加黄原胶0.5%,生物饲料替代50%组别添加α-淀粉2.5%和黄原胶0.5%,添加后饲料成品均能符合渔业饲料使用标准。最后为探究产朊假丝酵母饲料替代鱼粉全价料可行性,进行25%和50%替代鱼粉全价料饲喂实验。发现替代50%的组别饲料系数明显上升。故采取25%替代鱼粉全价料组别继续饲喂,测得水体中各项无机氮要低于鱼粉全价料组别。且甲鱼血常规测定发现生物饲料部分替代鱼粉全价料中25%组别血常规各项正常,红细胞数量更多。且生理生化指标测定可看出,生物饲料组别谷丙转氨酶和谷草转氨酶均低于鱼粉全价料组别,但血清GLU含量高于对照组。在甲鱼血清抗氧化免疫指标测定中发现生物饲料组总抗氧化能力,碱性磷酸酶和溶菌酶酶活高于鱼粉全价料组别。小肠切片发现生物饲料能明显提高甲鱼小肠绒毛及绒毛高度和隐窝深度的比值。本实验为产朊假丝酵母发酵饲料部分替代鱼粉全价料蛋白源提供参考。由此可得通过产朊假丝酵母发酵饲料替代鱼粉全价料25%的方案总体效益较好。综上所述,本论文筛选到高效利用无机氮的产朊假丝酵母,并探究其添加甲鱼养殖水体中最适碳氮比为15,能够帮助净化水体,优化菌群结构,抑制有害菌生长,如嗜水气单胞菌。并通过发酵菌群研究和工艺优化制备产朊假丝酵母发酵饲料,替代鱼粉全价料饲喂发现不但能够有效改善水质,还帮助改善甲鱼肠道,提高甲鱼免疫指标。该研究为产朊假丝酵母结合碳源添加至水产养殖提供参考,为打造高效氮源循环利用的生态系统提供理论指导。